基于能值改进模型的红米与烤烟作物系统可持续性评价——以贵州省盘州市为例

为准确测度农作物生产的可持续发展水平,进一步提高可持续发展能力。将碳排放与碳固定视为农田系统环境产出,纳入能值分析框架,建立能值改进指标,评价区域红米和烤烟2种不同作物生产模式的可持续性并进行灵敏性测试。研究发现,红米和烤烟系统的能值投入分别是1.26E+17sej/hm²和1.24E+17sej/hm²,产品能值产出分别是2.61E+16sej/hm²和6.55E+15sej/hm²,红米生产模式的产品产出效率较好。在环境能值产出方面,红米系统表现为净温室气体排放“源”,碳排放（5.97E+16sej/hm²）远大于碳固定（1.30E+15sej/hm²）,减排潜力较大;而烤烟系统则表现为碳固定盈余,碳排放（1.95E+14sej/hm²）小于碳固定（3.42E+14sej/hm²）。温室气体排放量变化对作物系统环境负载率和可持续发展水平的影响最大。结论表明,在传统能值分析体系中增设碳排放与碳固定指标可为农业系统可持续性评价提供更加全面的测算思路和方法借鉴。     

基于碳效应的荥经县土地系统脆弱性分析

区域土地利用变化直接影响着土地系统的生态系统功能,而生态服务功能的改变将导致土地系统脆弱性的发生,笔者旨在引入净碳排放量来对土地系统脆弱性响应机理展开分析。通过分析荥经县土地利用变化（包括耕地、林地、园地、建设用地和其他地类）引起的碳排放量和碳储量的波动状况,得到研究区净碳排放量的变化趋势。研究结果表明：（1）荥经县土地系统净碳排放量呈上升趋势;（2）化石燃料消耗量增加是净碳排放量逐年递增的主要原因;（3）1997—2011 年荥经县土地系统脆弱性逐年增强。建议通过调整产业结构、优化土地资源配置、发展清洁能源和改善能源结构来减少研究区的碳排放量,同时通过大力发展生态农业、积极开展生态旅游来增加其碳储量。     

河北种植生态经济系统能值分析

摘要:运用能值分析方法对2007年河北省种植业生态经济系统中的投入和产出状况进行了系统分析。结果表明：总能值投入为7.97×1022sej,作物能值总产出为3.24×1022sej;不可更新工业辅助能占总能值投入的 52.9%,可更新能值投入占总能值投入的比例为47.1%（可更新环境资源占20.9 %、可更新有机能占26.1%）,系统能值货币比率为1.98×1011sej.元-1,净能值产出率为0.51,环境负荷率为1.13,系统可持续发展指数为0.45,种植业生态经济系统整体的回报率较低;主要作物的能值产出依次为：玉米>小麦>蔬菜>高粱>豆类>花生。     

河北生态经济系统能值分析

生态经济系统研究对制定可持续发展战略有重要意义。本文应用能值分析方法对2007年河北省生态经济系统的资源利用状况、投入与产出、环境负荷等进行了综合分析。结果表明：总能值使用量为7.70×1023sej,其中不可更新资源产品能值7.42×1023sej,可更新环境资源能值4.93×1022sej,进口能值5.33×1022sej,出口能值7.41×1022sej;可更新资源产品能值2.13×1023sej,其中农产品能值为1.23×1023sej,畜产品能值为6.78×1022sej,水产品能值为8.37×1021sej;能值自给率为105.4%,能值产出率为30.3%,能值使用密度为4.10×1012sej.m-2,人均能值使用量为1.11×1016sej.人-1,能值货币比率为5.62×1011sej.元-1,废气物能值为4.66×1021sej,环境负荷率16.1,可持续发展指数为53.2,整体上说明本生态经济系统是不可持续的。     

基于能值理论的湖南环洞庭湖区域农业产出研究

为了研究湖南环洞庭湖区域的农业生态经济系统的产出效率。本研究利用能值理论研究了2001—2010年期间该区域的农业产出情况。结果表明：该区域农业能值产出增长了44.68%,达到了6.50E+22 sej,但是低于非农产业产出增长速度。与2001年相比,2010年农业内部主要表现为种植业能值产出4.10E+22 sej,占总能值产出比为63.09%,提高了2.93个百分点,而畜牧业则下降了2.87个百分点;渔业无论是能值总量还是所占比例都位居增幅第二,但其增幅不符合洞庭湖区域特征;农业能值产出集中度高,谷物、油料、猪肉和水产品占比之和超过90%。从农业能值产出与经济产出对比看,种植业和渔业的经济回报率低于林业和畜牧业,且前两者仍处于收益率下降态势,而后两者则呈现收益率上升趋势。这说明湖南环洞庭湖区传统优势产业种植业和渔业的经济效益有待提高。     

长江经济带农业投入产出的能值结构、效率及其驱动因素研究

长江经济带是中国经济社会发展水平较高的战略发展区域,现代化的农业生产方式为农业土地的可持续利用带来严重的压力,本研究旨在为长江经济带高质量、绿色发展提供科学依据、数据支撑与合理建议。本研究基于能值分析方法,通过对长江经济带2010—2018年投入产出项目计算并构建能值效率指标体系,对该地区农业投入产出的能值结构和效率进行深入研究。结果表明,长江经济带在2010—2018年间总能值投入和总能值产出均呈上升趋势,总能值产出始终低于投入,不可更新工业辅助能投入占比较高,农业土地利用结构不合理,资源利用效率较低,农业系统到2018年已发展为轻度不可持续状态,其中在这9年间对农业可持续状况影响最大的因素是投入结构。因此长江经济带需要积极调整农业投入结构,减小对外界辅助能值尤其是不可更新工业辅助能的依赖,提高资源利用效率,才能最终实现农业的可持续发展。     

基于能值分析的贵州生态经济系统可持续发展研究

为了定量分析贵州生态经济系统的能值结构、功能特点、生态经济效益及其可持续发展能力,运用能值理论与方法分析了2001-2010年贵州生态经济系统的能值情况,并对能值自给率、进出口能值比、人均使用能值、能值密度、环境负荷率,基于能值分析的可持续发展指数等指标进行研究。结果表明：（1）贵州生态经济系统能值不断增加,年均增长率为11.34%,但有1/2以上来自不可更新资源及产品增加的能值,表明贵州社会经济系统财富的增加,是建立在本地储存资源的开发和利用基础之上。（2）系统所需能值99%来自系统内部,系统GDP逐年增加,人均使用能值也以年均11.14%的速度上升,但表征环境压力的环境负荷率却以31.70%的速度逐年递增,表明经济财富的增长是以对环境更大速度的毁坏为代价,在这种发展模式下,贵州省可持续发展指数逐年下降。（3）农业子系统能值产出介于4.82×1022~5.96×1022 sej之间,年均增长率为1.88%;投入的能值介于2.79×1023~3.14×1023 sej之间,年均增长率为-1.27%,表明农业子系统生产效率不断提高。（4）农业子系统能值在系统中所占比重以8.43%的速率逐年下降,使贵州省的产业结构由原来的“321”型变成了现在的“231”型,产业结构更加优化。贵州农业子系统的能值投入绝大部分是农业从业人员的劳务输入,机械、化肥等能值的投入很少,表明贵州农业的现代化水平还很低。     

基于能值分析的黄河口滨海湿地生态价值评价

应用H.T.Odum创立的系统生态学能值理论和分析方法,对黄河口滨海湿地生态经济系统价值进行了科学的定量评价。结果表明：可更新资源能值为3.16×1020 sej,不可更新资源能值为2.94×1020 sej,社会经济反馈能达3.37×1021 sej。在各项系统能值产出中,生态系统服务能值为8.54×1022 sej,在资本产出项中比重最大,说明黄河口滨海湿地生态服务功能非常巨大;水产品次之,太阳能值为1.47×1022 sej,说明黄河口湿地具有很大的产品输出价值;初级生产力为1.95×1020 sej,水禽、浮游动物、底栖动物资源产出分别为3.37×1021 sej、2.59×1021 sej、1.06×1021 sej,生态旅游和科研工作太阳能值分别为1.26×1020 sej、3.87×1020 sej。在此基础上,建立了湿地能值综合指标评估体系,得出黄河口滨海湿地生态经济系统运行态势较好,能值产出效率较高,在滨海湿地各种产业模式中具有较大的优势,但负面效应凸显。本研究通过分析可持续能值指标,为黄河口滨海湿地实现可持续发展提出建议。     

基于能值分析的福建省农用地可持续利用态势研究

为了对近十年来福建省农地的可持续利用情况进行综合分析,运用能值理论构建了福建省农用地可持续利用评价指数,将农用地系统中储存和流动的不同种类的能量转化为同一标准——能值,计算福建省近十年农用地总能值投入产出比、工业能值投入产出比、农用地环境负载指数,土地可持续利用指数5个农用地可持续利用态势的指标数值,并利用上述5个指数对福建省近十年来农用地的可持续性进行判定。结果表明：福建省农用地总能值投入产出比变化明显并呈下降态势,与其他地区相比,福建省的农用地的能值利用率相对较高。工业能值投入产出比数值逐年减小,呈下降趋势,农用地对工业能值投入量的依赖程度越来越高。环境负载指数呈波动性上升特点,农用地环境压力越来越大。综合表明农用地开发程度越来越大,系统可持续性和稳定性有所下降。     

基于能值的黄土梁峁丘陵区农业生态系统可持续发展研究

为揭示黄土梁峁丘陵区农业生态系统的动态变化和农业生产中形成的独特人地关系,为区域农业生态系统的可持续发展提供有效的理论依据,选取典型县域──永和县为研究案例。运用能值理论及方法,定量分析了永和县2000—2015年农业生态系统能值投入产出情况,并对其可持续发展能力进行综合研究。结果表明：（1）永和县农业生态系统的能值产投结构不断优化,农业生产效率逐渐提高,但系统对自然环境资源依赖较强且利用不充分,经济能值投入不足,制约了农业的发展;（2）从能值投入看,可更新环境资源能值为农业生产做出了很大的贡献,可更新有机能值投入逐渐减少,不可更新工业辅助能值投入逐渐增多; （3）从能值产出看,其产出量明显提高,种植业、林业、畜牧业趋于协同发展,且优势产业凸显。 16年间,永和县农业生态系统功能整体较好,可持续发展能力总体处于低程度的可持续发展状态（平均指数1.03）,但不够稳定。     

湖南主要大田作物系统投入产出的能值分析

比较不同作物系统的投入产出,是优化作物生产结构和设计农田可持续经营政策的重要前提。采用能值分析法,对湖南油菜、棉花、烤烟和水稻系统的投入产出情况进行分析,并比较各系统的能值评价指标。研究发现,整体上这4种作物系统的投入对自然资源依赖程度较低,主要依靠市场投入,具体表现为机械与燃料能值投入增加,农用化学品投入占比基本不变,人力投入与有机肥投入减少。尽管4种作物系统的环境负载率均小于3,但都呈上升趋势。这4种作物系统的能值可持续发展指数顺序为油菜>棉花>水稻>烤烟。本研究表明,传统利润率严重低估油菜、棉花和水稻系统对环境的贡献。鉴于油菜系统对环境压力较小,在注意控制其环境负载率的前提下,可适当扩大其种植规模。     

粤北山区县域土地利用对生态服务价值的影响

山区属于生态脆弱系统类型,为明确土地利用变化对其生态服务价值的影响,进行有利于城乡区域的生态环境保护及用地规划。本研究以韶关市仁化县为例,通过仁化县2000、2010、2020年的Landsat TM影像,运用RS和GIS软件分析仁化县近20年的土地利用变化状况,从生态服务价值的角度分析仁化县2000—2020年的用地变化对土地系统稳定性和生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）仁化县各土地利用类型面积从大到小依次为林地、耕地、草地、水域和建设用地,20年间林地、耕地和草地在研究期内总体呈现先增加后下降的趋势,建设用地面积逐年上升,水域面积呈现先下降后增加的趋势;（2）2000—2020年仁化县土地利用程度指数呈增长趋势,土地利用结构信息熵值在0.76~0.82之间,土地利用结构稳定性增加,土地利用均衡度在0.47~0.51之间,且逐年增加;（3）仁化县土地利用类型的变化影响了生态服务价值的转变;2000—2020年仁化县整体生态服务价值呈现先减少后增加趋势,实际净增加39440.78万元;（4）在11个二级服务功能中,水文调节功能价值增加趋势明显,从2000年的342416.79万元增长到2020年的380556.19万元。本研究结果可以为山区的自然资源保护、经济和生态的可持续发展以及土地结构调整提供依据。     

江西省农业生态经济系统的能值投入分析

为了客观评价江西农业生态经济系统的现状,为江西农业系统可持续发展的对策制定提供依据,笔者运用能值理论和能值分析方法,研究江西省农业生态经济系统的能值投入,分析能值投入结构及演替的历史轨迹和发展趋势。结果表明：每年投入能值1.39×1023~1.69×1023 sej,其中可更新环境资源、不可更新环境资、有机能、工业辅助能值分别占12.59%~16.38%、0.35%~0.45%、7.48%~9.66%和75.28%~77.38%;工业辅助能值中,化肥能值最大（53.09%~78.92%）,其他工业辅助能值只占21.08%~46.91%。有机能中劳力能值比例高达77.10%~86.42%,其他有机能仅为13.58%~22.90%;各种能值投入量占该年能值投入总量的比例的年变化不大,有机能在20年变化中仍然没有改变劳力能值在有机能值总量的绝对地位,工业辅助能值投入经过20年的演变,能值的投入逐渐由化肥能值向电力、柴油和机械能值转化;高新技术能值投入不多,系统具有较强的传统性和保守性,维持系统运转的主要动力还是劳力,系统仍处于传统型和粗放型的传统经营阶段。     

湖南农业生态系统能值结构功能效率分析

为了探究湖南农业生态系统的能值投入产出结构功能与效率,揭示该区域人与自然资源和环境的相互关系,以能值理论为研究方法,以湖南农业2009年投入产出数据为依据,对湖南农业生态系统的能值结构、功能和效率进行实证分析。结果表明：（1）系统结构特点：湖南农业仍具有传统农业的生产特点,对劳动力、畜力的依赖性较大。工业辅助能值中,化肥对系统的贡献率最高,农业机械化水平低。工业辅助能值可更新比偏低,农业绿色能源的开发潜力和前景较大。系统产品定价偏低,忽视了自然资源和环境对农业生产的贡献,也反映出湖南农业产业链条相对短,产品附加值较低的特性。系统内部种植业和畜牧业的能值产出占绝对优势比例且其市场定价相对于林业和渔业偏低。（2）功能：该系统环境负载率虽不高,但是人口承受力超载。系统可持续发展指数为5.96,表明该系统富有活力和发展潜力,也意味着该系统经济并非常不发达、自然资源和环境的压力不是很大。（3）效率：该系统2009年的能值投入产出率略低于全国水平,表现出较明显的粗放型经济特点。因此,控制人口过快增长,转移剩余劳动力,进一步调整农业产业结构和产品结构,加强农业技术开发和利用,延长产业链,提高农业机械化和现代化水平是当前湖南农业的基本政策取向。     

基于土地利用效益及其协调度的土地资源可持续利用评价——以玉门市为例

为了给土地资源的可持续利用提供决策依据,基于土地利用效益及其协调度,建立了评价体系,运用熵值法对玉门市2002—2012年的土地资源可持续利用进行了综合评价。结果显示：（1）研究期内土地利用综合效益从2002年的55.74增加到2012年的88.89,总体呈逐年增加的趋势,土地利用的状态由可持续利用的起步阶段升级到基本可持续利用阶段;（2）土地利用各效益的协调度值从0.68降为0.20,协调度由比较协调状态变化为不协调状态。研究期内土地利用的总体状态是良好的,但在社会经济发展过程中片面追求经济效益而损害了土地利用的生态效益和社会效益,玉门市单纯追求经济发展而忽略生态效益的发展方式在土地利用中越来越突出。     

江西省农业生态经济系统的能值产出分析

为了客观地评价江西省农业生态系统的能值产出结构及其发展趋势,为该系统可持续发展的决策提供科学依据,笔者运用能值理论和能值分析方法,研究江西省农业生态系统的能值产出。结果表明：1990-2009年,江西省农业系统能值产出1.73×1023~1.82×1023 sej。其中,种植业占54.01%~61.36%,畜牧业占27.15%~29.78%,渔业占8.01%~12.81%,林业占3.34%~4.11%;谷物和油料作物产出能值在种植业总产出能值中的比重为78.19%~79.18%,猪肉产品能值在畜牧业总产出能值中的比重为74.5%~77.4%;20年内种植业产出能值年平均增长速率为0.85%,畜牧业为2.28%,林业为2.16%,渔业为5.46%;经过20年的发展,系统产业结构发生改变,种植业产出能值比重由原来的61.39%下降到54.01%,牧业和渔业由原来的27.15%、8.01%分别提升到29.78%、12.42%;谷物和油料作物产出能值在种植业能值中占较高比例,猪肉产出能值占畜牧业绝对地位,江西省农业系统经营过程中保守性、传统性较强;根据畜牧业增长趋势,将会成为江西省农业系统的引擎和主导产业,渔业生产的强势劲头,江西省农业系统将有可能出现种植、畜牧、渔业“三强鼎立”的局面。     

土地集约利用研究现状综述

为了辨别不同土地利用研究的优势和不足,明确未来研究方向,从土地集约利用投入产出和土地集约利用的因果关联2个方面对国内外相关研究进行梳理,从研究内容、时空尺度和研究方法3个方面剖析研究的不足。指出未来土地集约利用研究的方向是：（1）农地与城市用地集约利用具有不同的特点,应该区别对待两类不同的集约利用评价;（2）GPS、RS、GIS技术手段相结合是提高土地集约利用评价水平高低的重要手段;（3）土地集约利用的理论研究应该和土地利用管理实践相结合,制定土地集约利用评价标准体系和开发出业务化的集约利用决策软件。     

淮河流域农田光合有效辐射(PAR)的基本特征

为了解淮河流域农田下垫面光合有效辐射的基本特征,分析淮河流域农作物生长的光、热条件,本文利用寿县国家气候观象台（32°30.83′ N,116°46.47′ E）2008年全年太阳辐射观测资料,采用30 min平均,按照线性关系y=cx做最小二乘拟合,得到PAR、RS以及PAR/Rs的日、月和季节均值,分析了该地区光合有效辐射（PAR）的日、季、年变化特征及所占太阳短波辐射（Rs）比例的一些基本特征,得出了该地区的光合有效辐射（PAR）的年总量为1970.8 MJ/m2,春、夏、秋、冬季的平均日总量分别为：6.83 MJ/m2、6.58 MJ/m2、4.28 MJ/m2、3.80 MJ/m2;得出了月平均PAR/Rs的值在0.37~0.43之间,最大值出现在夏季为0.43,最小值出现在冬季为0.37,年平均值为0.40;分析了晴天和阴天日PAR的变化有明显的区别,阴天日PAR/Rs的值比晴天日明天偏大,全年典型阴天日PAR/Rs的值为0.42,典型晴天日PAR/Rs的值的为0.39。对于PAR/Rs,云、水汽、太阳阳辐射强度以及大气浑浊度对其都有影响。     

蚯蚓林地处理造纸污泥试验

为了更好地寻求公司造纸污泥的新出路和解决林地有机肥料的来源问题,通过在杨树林地内利用蚯蚓处理造纸污泥,研究了处理60天后3个混合污泥及林地土壤养分的变化情况,以及处理1年和2年后对林木生长的影响。结果表明：蚯蚓处理60天后,3种混合污泥有机质和总P比处理前分别减少11%~47%和60%~90%,而总N和总K分别增加50%~200%和43%~179%。不同土层土壤有机质均提高7%~42%;上中层速效N提高2%~22%,下层减少21%~83%;上层速效P提高31%~51%,中下层减少20%~49%;pH值均略有升高,但前后差异不大。处理1年后,E2（老好氧污泥72%+苇渣28%）的杨树单株材积生长量和胸径生长量均为最大,分别为0.0047 m³和4.7 cm,分别比对照提高了155%和47%。处理2年后,E2的杨树单株材积生长量和胸径生长量仍为最大,分别为0.0248 m³和9.1 cm,分别比对照提高了243%和47%。因此,处理E2对杨树的生长最为有利。3种处理中,E3（新好氧污泥72%+苇渣20%+脱墨污泥8%）的蚯蚓个体生长最好,E1（新好氧污泥72%+苇渣28%）的产茧率最高;蚯蚓处理污泥过程中,产茧主要集中在0~10 cm这一层。     

南方丘陵区水资源系统承载脆弱性动态演变特征研究——以衡阳盆地为例

为研究衡阳盆地农村水资源系统脆弱性动态演变问题,主要通过遥感(RS)获取研究所需数据,采用地理信息系统(GIS)空间建模和空间分析方法,以衡阳盆地为例,构建提取水资源系统承载脆弱性变化信息的数学模型,生成水资源系统承载脆弱性变化图层,分析近20年来衡阳盆地水资源系统承载脆弱性变化的时空特征,并进行趋势分析。结果表明：（1）近20年来,衡阳盆地水资源系统承载脆弱性整体上变得更为脆弱,26.1%的区域承载脆弱性指数明显增大,脆弱性指数变小的区域则微乎其微。（2）脆弱性指数区域分异明显,整体呈“中强外弱、南强北弱”的分布格局。（3）从脆弱性指数演变的时段上来看,水资源承载脆弱性总体上呈增强趋势,其中,尤以2005—2010年时段的变化最为明显。（4）从变化趋势来看,区域水资源承载脆弱性指数主要表现为稳定型和波动型2种趋势,单调增大和单调减小型所占比例极小。